(57)【要約】【目的】新規な方法により、薄型化を図りながら、照射範囲の広い、光強度が均一な薄型ＬＥＤ光源を提供することを目的とする。【構成】基板上に複数のＬＥＤチップが搭載されたＬＥＤ照明光源において、該複数のＬＥＤチップが搭載された基板表面上に第１の透明樹脂層が形成されてなり、該第１の透明樹脂層上には第１の反射層薄膜が形成されてなり、該第１の反射層薄膜は該複数のＬＥＤチップのそれぞれに対応して、該ＬＥＤチップの上方に開口部を有し、該第１の反射層薄膜上に第２の透明樹脂層が形成されてなり、該第２の透明樹脂層上には複数の第２の反射膜が形成されてなり、該複数の第２の反射層薄膜は、該複数のＬＥＤチップのそれぞれに対応して、該ＬＥＤチップの上方に形成されてなり、該第２の反射層薄膜上には第３の透明樹脂層が形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数のＬＥＤチップが搭載されたＬＥＤ照明光源において、該複数のＬＥＤチップが搭載された基板表面上に第１の透明樹脂層が形成されてなり、該第１の透明樹脂層上には第１の反射層薄膜が形成されてなり、該第１の反射層薄膜は該複数のＬＥＤチップのそれぞれに対応して、該ＬＥＤチップの上方に開口部を有し、該第１の反射層薄膜上に第２の透明樹脂層が形成されてなり、該第２の透明樹脂層上には複数の第２の反射膜が形成されてなり、該複数の第２の反射層薄膜は、該複数のＬＥＤチップのそれぞれに対応して、該ＬＥＤチップの上方に形成されてなり、該第２の反射層薄膜上には第３の透明樹脂層が形成されていることを特徴とする薄型ＬＥＤ照明装置。  
【請求項２】
上記の第１の反射膜の開口部の大きさは、ＬＥＤチップの大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の薄型ＬＥＤ照明装置
【請求項３】
上記の第２の反射薄膜層は半透過性反射薄膜層であることを特徴とする請求項1、及び２に記載の薄型ＬＥＤ光源照明装置。
【請求項４】
上記の第１、第２、及び第３の樹脂層の屈折率は少なくとも２つは異なることを特徴とする請求項１、２、及び３に記載の薄型ＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
上記の第１、第２、及び第３の樹脂層は感光性樹脂層であることを特徴とする請求項１、２、３及び４に記載の薄型ＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に複数のＬＥＤを搭載したＦＰＣ型の薄型ＬＥＤ照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板（ガラスエポキシなどの長尺基材）上に複数のＬＥＤチップを搭載した薄型ＬＥＤ光源が提案されている。このものは、ＬＥＤチップの指向性を改善するためにＬＥＤチップ上に透光性樹脂でレンズを形成している。
（特開平２００３−３１８４４９号公報参照。）
【特許文献１】特開２００３−３１８４４９号公報（図１、及び５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の薄型ＬＥＤ光源は、ＬＥＤチップ上に形成されたレンズの焦点（中心）が光強度が一番強く、中心から離れるに従って強度が落ちてしまう（図４（ｃ））。
【０００４】
そこで、本発明は上述した点に鑑み、新規な方法により、薄型化を図りながら、照射範囲の広い、光強度が均一な薄型ＬＥＤ光源を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、基板上に複数のＬＥＤチップが搭載されたＬＥＤ照明光源において、該複数のＬＥＤチップが搭載された基板表面上に第１の透明樹脂層が形成されてなり、該第１の透明樹脂層上には第１の反射層薄膜が形成されてなり、該第１の反射層薄膜は該複数のＬＥＤチップのそれぞれに対応して、該ＬＥＤチップの上方に開口部を有し、該第１の反射層薄膜上に第２の透明樹脂層が形成されてなり、該第２の透明樹脂層上には複数の第２の反射膜が形成されてなり、該複数の第２の反射層薄膜は、該複数のＬＥＤチップのそれぞれに対応して、該ＬＥＤチップの上方に形成されてなり、該第２の反射層薄膜上には第３の透明樹脂層が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記の本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤチップ上に屈折率の異なる第１、第２、第３の透明樹脂層が形成されているのでＬＥＤの光が広がりを有するようになり、更に、第１の透明樹脂層上には該複数のＬＥＤチップに対応して複数の開口部を有する第１の反射層薄膜が形成され、第２の透明樹脂層のＬＥＤチップ上には該複数のＬＥＤチップに対応して複数の第２の反射層薄膜が形成されているので、ＬＥＤチップ上から発生した光は該第２の反射層薄膜と第１の反射層薄膜で反射され、ＬＥＤ光は更なる拡散をし、照射範囲の広い、光強度分布が均一な照明光が得られる。
【０００７】
更に、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、上記の請求項１において、上記の第１の反射膜の開口部の大きさは、ＬＥＤチップの大きさよりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
上記の本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、上記の第１の反射膜の開口部の大きさは、ＬＥＤチップの大きさよりも大きいので、ＬＥＤチップから発生した光を十分に取り込むことができる。
【０００９】
更に、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、前記請求項１、及び２において、上記の第２の反射薄膜層は半透過性反射薄膜層であることを特徴とする。
【００１０】
上記の本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、上記の第２の反射薄膜層は半透過性反射薄膜層であるので、透過光と反射光の割合を適宜設定することにより、光強度が均一な照明光を得ることができる。
【００１１】
更に、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、前記請求項１、２、及び３において、上記の第１、第２、及び第３の樹脂層の屈折率は少なくとも２つは異なることを特徴とする。
【００１２】
上記の本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、第１、第２、及び第３の樹脂層の屈折率は少なくとも２つは異なるようにしたので屈折効果によるＬＥＤ光の照射範囲広さの改善が得られる。
【００１３】
更に、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、前記請求項１、２、３、及び４において、上記の第１、第２、及び第３の樹脂層は感光性樹脂層であることことを特徴とする。
【００１４】
上記の本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、上記の第１、第２、及び第３の樹脂層は感光性樹脂層であるので、ホトエッチングにより適宜形状を形成でき、該樹脂層をかまぼこ型、半球状に容易に製作することを可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
まず、本発明の薄型ＬＥＤ装置の基本構成とその働きについて、図１の本発明の薄型ＬＥＤ照明装置の断面図（ＬＥＤチップが１個の場合）に基づいて、説明する。
【００１６】
基板１にＬＥＤチップ２が搭載されている。ＬＥＤチップ２が搭載された基板１に第１の透明樹脂３、第２の透明樹脂６、第３の透明樹脂９が順次積層されており、それぞれの屈折率が異なっている。
上記の第１、２、及び３の透明樹脂３，６，９の屈折率は、α1（第１の透明樹脂の屈折率）＞α2（第２の透明樹脂の屈折率）＞α3（第３の透明樹脂の屈折率）とすることが重要である。このように、屈折率を異ならせることにより、ＬＥＤチップから発生する光の照射範囲の拡大化が図られる。
この構成による屈折効果により、ＬＥＤチップ２から出射されたＬＥＤ光の照射範囲を広げる役目を果たしている（以下、第１の照射範囲拡大手段。）という。
【００１７】
更に、第１の透明樹脂３と第２の透明樹脂６の間には、第１の開口部５を有する第１の反射膜４、第２の透明樹脂６と第３の透明樹脂９に間には、第２の反射膜７が形成されており、第１の開口部５は、ＬＥＤチップ２上にあり、ＬＥＤチップ２の大きさよりも大きく、第２の反射膜７はＬＥＤチップ２上にあり、ＬＥＤチップ２の大きさとほぼ同じである。この構成により、ＬＥＤチップ２から出射されたＬＥＤ光は、第１の反射膜４の開口部５から上方に出射され、第２の反射膜７で反射され、第２の反射膜７で反射されたＬＥＤ光が第１の反射膜４で反射され、第２の反射膜７が形成されていない部分から上方に出射され、ＬＥＤチップ２から出射されたＬＥＤ光の指向性を広げる役目を果たしている（以下、第２の照射範囲拡大手段という。）。
上記において、第１の反射膜４、第２の反射膜７は反射面が散乱面であることが望ましい。
また、第２の反射膜７は半透過性反射膜であることが望ましい。
上記の半透過性反射膜は、第２の開口部８を有するもの、若しくは、光を通す金属薄膜が適用でき、光を反射する機能と光を透過する機能を合わせもつものであることが望ましい。
【００１８】
上記の第１の照射範囲拡大手段と第２の照射範囲拡大手段により、図４（ａ）に示すように、光強度が殆どフラットなＬＥＤ照明装置が得られる。
【００１９】
なお、上記において、第１、第２、及び第３の透明樹脂の屈折率、第１反射膜の開口部の大きさ、第２の反射膜での透過光と反射光の割合などは、ＬＥＤチップの大きさ、ＬＥＤチップの光学特性に基づき、図４（ａ）に示すようなフラットな出射光になるよう、適宜決められるものである。
【００２０】
次に、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置の製造工程について、ＬＥＤチップ２が１個の場合について、図２（ａ）〜（ｆ）の工程断面図に基づいて、説明する。
【００２１】
まず、基板１にＬＥＤチップ２を搭載する。図示されていないが、基板１には、ＬＥＤチップ２に電圧を供給する配線パターンが施されており、配線パターンとＬＥＤチップ２の端子はワイヤーボンディングで接続されている（図１（ａ））。
【００２２】
次に、第１の透明樹脂（感光性樹脂）３をＬＥＤチップ２が搭載されている基板１全面に塗布する。第１の透明樹脂３は、基板１に実装されたＬＥＤチップ２の高さよりも、厚く塗布し、塗布された第１の透明樹脂３は平らな面であることが重要である。塗布する方法は、スクリーン印刷やトランスファーモールドなどの厚くコーティングできるものが適用される。必要があれば研磨することが望ましい（図２（ｂ））。
【００２３】
次に、該第１の透明樹脂３上に金属からなる第１の反射膜４を形成し、ホトエッチングにより、ＬＥＤチップ上に該第１の反射膜４に第１の開口部５を形成する（図２（ｃ））。該第１の開口部５はＬＥＤチップ２の大きさよりも大きく形成することが望ましい。
【００２４】
次に、該第１の反射膜４上に、第２の透明樹脂（感光性樹脂）６を形成する。
塗布する方法は、スクリーン印刷やトランスファーモールドなどの厚くコーティングできるものが適用される。必要があれば研磨することが望ましい（図２（ｄ））。
【００２５】
次に、該第２の透明樹脂６の上に、金属からなる第２の反射膜７を全面に形成し、該第２の反射膜７をホトエッチングにより、該ＬＥＤチップ２上に該第２の反射膜７が配置されるようにパターン形成する（図２（ｅ））。該第２の反射膜７の形状はＬＥＤチップ２の大きさと等しいか、若干大きめの形状とすることが望ましい。
上記の第２の反射膜７は、半透過性反射膜であることが重要となるので、反射と透過の機能を有する金属薄膜反射膜であるか、若しくは、透過機能を有しない反射膜であれば、複数の開口部(第２の開口部８)を形成したものを用いる。
この第２の開口部８の形成は、該第２の反射膜のパターン形成するときに、同時に行われる。
【００２６】
次に、該第２の反射膜７上の基板１全面に、第３の透明樹脂（感光性樹脂）９を形成すると本発明のＬＥＤ照明装置が完成する（図２（ｆ））。
図２に示されるＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤチップが１個の場合で説明したが、複数形成できるものであることはいうまでもない。
また、第３の透明樹脂９の形成において、感光性樹脂である第３の透明樹脂は、感光性樹脂を硬化させるポストベークのときに、図１に示すように半球状の形状にすることも可能である。
【００２７】
上記の第１、２、及び３の透明樹脂の屈折率は、α1（第１の透明樹脂の屈折率）＞α2（第２の透明樹脂の屈折率）＞α3（第３の透明樹脂の屈折率）とすることが重要である。このように、屈折率を異ならせることにより、ＬＥＤチップの光の指向性の拡大化が図られる。
【００２８】
本発明の複数のＬＥＤチップ(１列５個配列)を搭載した薄型ＬＥＤ照明装置を図２（ａ）〜（ｃ）に示す。図２（ａ）は、ＬＥＤチップを搭載した薄型ＬＥＤ照明装置の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｘ´の断面図を、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＹ−Ｙ´の断面図を示すものである。
【００２９】
同図において、第３の透明樹脂がかまぼこ型をしているが、直方体の形状でもよい。
【００３０】
また、同図はＬＥＤチップが一列５個（２-ａ、-ｂ、-ｃ、-ｄ、及び-ｅ）の配置であるが、列*Ｙ個、行*Ｘ個で適宜配列できるものである。
【００３１】
また、上記複数のＬＥＤチップ２（２−ａ、２-ｂ、２-ｃ、２-ｄ、２-ｅ）のそれぞれの配置は、図４（ｂ）に示すようにフラットな面が連続して繋がるようにすると均一な照明装置が得られる。
【００３２】
また、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、基板上に多数個取りができることが特徴である。
例えば、図２の薄型ＬＥＤ照明装置を複数配置して製造し、最終工程で切断を行う。この場合、第１、第１、及び第３の透明樹脂は感光性樹脂を用いているので、図２に示す形状のものが多数個作成でき、基板のみ切断をすればよい。
このように、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、量産性に優れたものであり、製造コストの点でもメリットを有するものである。
【００３３】
次に、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置の用途について、説明する。
ＬＥＤ照明装置は、薄型化、小型化できる照明装置として、液晶表示装置の照明と使用されてきており、特に、薄型化、小型化が要求される携帯電話の照明装置として適用されてきており、本発明の照明装置は、薄型化、小型化に適したものであり、かつ、偏りのない、均一な照明光が得られるものであり、導光板と併用したサイドライトとして、または、導光板を必要としない液晶表示パネルの背面に配置したバックライトとして、その商業的価値は大きい。  
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の薄型ＬＥＤ照明装置は、基板に複数のＬＥＤチップを搭載し、照明装置として。ＬＥＤチップ特有の指向性を改善し、ＬＥＤ光の強度が平坦性を有し，かつ、照射範囲の拡大化を図ったものであり、携帯電話用の薄型液晶表示装置の照明装置に最適であり、その価値は大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の薄型ＬＥＤ照明装置の構成を説明するための断面図を示すものである。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置の工程断面図を示すものである。
【図３】（ａ）は本発明のＬＥＤチップが複数形成された薄型ＬＥＤ照明装置の平面図を、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ´断面図を、同図（ｃ）は同図（ａ）のＹ−Ｙ´断面図を示すものである。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の薄型ＬＥＤ照明装置から出射されるＬＥＤ光の広がり幅と光強度の関係を、同図（ｃ）は従来のレンズ型ＬＥＤ照明装置から出射されるＬＥＤ光の広がり幅と光強度の関係を示すものである。
【符号の説明】
【００３６】
１    基板
２    ＬＥＤチップ
２-ａ 一列５個配置されたＬＥＤチップの１つ
２-ｂ 一列５個配置されたＬＥＤチップの１つ
２-ｃ 一列５個配置されたＬＥＤチップの１つ
２-ｄ 一列５個配置されたＬＥＤチップの１つ
２-ｅ 一列５個配置されたＬＥＤチップの１つ
３    第１の透明樹脂
４    第１の反射膜
５    第１の反射膜に形成された開口部
６    第２の透明樹脂
７    第２の反射膜
８    第２の反射膜に形成された開口部
９    第３の透明樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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